[发明专利]一种疏水亲油型蜜胺泡绵与金属有机骨架复合材料及其常温制备方法和应用

说明书

本发明属于金属有机骨架复合材料领域，公开了一种疏水亲油型蜜胺泡绵与金属有机骨架复合材料及其常温制备方法和应用。包括：将蜜胺泡绵浸于酸中常温清洗活化，后水洗至中性；将活化的蜜胺泡绵置于六水合硝酸锌的甲醇混合液中，常温搅拌使金属离子均匀分散在蜜胺泡绵骨架上；加入碱性溶剂有机胺于上述混合溶液中，搅拌后逐滴加入氟化的咪唑‑2‑甲醛和甲醇混合液，在常温下搅拌反应，用甲醇洗涤数遍后，烘干得到疏水亲油型复合材料。本发明可实现在常温下操作，无需加入粘结剂，同时所合成的材料具有较好的油吸附性能，可用于油水混合物的高效分离，具有很好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于金属有机骨架材料领域，具体涉及一种疏水亲油型蜜胺泡绵与金属有机骨架复合材料及其常温制备方法和应用。

背景技术

在工业化和能源消耗不断加速的时代，石油石化等频繁的工业活动产生了大量的含油污水，严重破坏了生态环境，造成能源浪费，并直接威胁人类健康。与此同时，含油污水的处理也成了人们亟待解决的环境问题之一。尤其“十四五”期间，中央提出了“生态文明建设实现新进步”的阶段目标，要求在打赢污染防治攻坚战的基础上，全面实现绿色转型，而实现油水混合物高效分离的关键是油水分离材料的合成与设计。

蜜胺泡绵(MF)具有成本低、重量轻、环境友好和多孔结构等优点，在大规模含油污水处理中具有广阔的应用前景。然而，纯蜜胺泡绵是双亲型材料，对油水不具有分离作用。

目前，已有相关报道对纯蜜胺泡绵进行疏水改性，用于除去污水中的油类，但在制备过程中多加入多巴胺等聚合物作为粘结剂或表面活性剂用于负载疏水型金属有机骨架(MOF)材料，且制备条件多为高温，限制了其大规模应用。而常温制备研究报道较少，尤其是常温下原位合成疏水亲油型MOF/MF复合材料的研究鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有制备方法的不足，提供一种疏水亲油型蜜胺泡绵与金属有机骨架复合材料的常温制备方法及应用。与原有的合成方法相比，它不仅可以常温下原位合成，而且还可以通过改变修饰剂调控疏水性能，对于规模化应用具有重要意义。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种疏水亲油型蜜胺泡绵与金属有机骨架复合材料的常温制备方法，包括以下步骤：

将活化的蜜胺泡绵(MF)置于六水合硝酸锌(Zn(NO₃)₂·6H₂O)和甲醇(MeOH)的混合溶液中，常温下充分搅拌后加入有机胺(OA)得到混合溶液A，将溶于MeOH的氟化咪唑-2-甲醛(H-ICA-CF₃)混合液逐滴加入到混合溶液A中得到混合溶液B，持续搅拌，静置，并用MeOH洗涤，将静置后的产物置于鼓风干燥箱中干燥，得到疏水亲油型ZIF-90-CF₃/MF复合吸附材料。

一种疏水亲油型蜜胺泡绵与金属有机骨架复合材料的常温制备方法及应用，包括如下步骤：

(1)将蜜胺泡绵(MF)置于酸溶液中一段时间，并用水洗涤至中性，得到活化的MF；

(2)称取适量的六水合硝酸锌(Zn(NO₃)₂·6H₂O)溶于适量的甲醇(MeOH)中，搅拌得到Zn(NO₃)₂·6H₂O和MeOH的混合溶液；

(3)将活化的MF加入步骤(2)的Zn(NO₃)₂·6H₂O和MeOH的混合溶液中，搅拌2min；